1、第七章 呼吸系統的結構與功能,1,行業(yè)相關,肺呼吸,氣體在血液中的運輸,細胞呼吸,肺通氣：肺泡 外界大氣,肺換氣：肺泡,肺毛細血管血液,組織換氣：內環(huán)境 細胞,（外呼吸）,（內呼吸）,細胞內的有氧代謝,生化范疇,呼吸：機體與外界環(huán)境的氣體交換過程。,呼吸過程的三個環(huán)節(jié)：,2,行業(yè)相關,呼吸過程示意圖,3,行業(yè)相關,第一節(jié) 呼吸系統的組成和結構,呼吸道,鼻,咽,喉,氣管,支氣管,肺支氣管樹,導管部：,呼吸部：,細支氣管,肺泡,4,行業(yè)相關,肺內支氣管樹,呼吸部：,呼吸系統概貌,5,行業(yè)相關,6,行業(yè)相關,第二節(jié) 肺通氣,一、肺通氣的原理,（一）肺通氣的動力,直接動力：肺內壓和大氣壓之間的壓力差,

2、吸氣,肺內壓高于大氣壓,呼氣,肺內壓低于大氣壓,原動力：呼吸運動,7,行業(yè)相關,呼吸運動（respiratory movement）,吸氣?。焊艏?、肋間外肌 呼氣?。豪唛g內肌、腹肌 輔助吸氣肌群：斜角肌、胸鎖乳突肌等,1）吸氣 2) 呼氣,（1）呼吸運動過程,概念：呼吸肌收縮舒張引起的胸廓擴大和縮小。,8,行業(yè)相關,呼吸肌,9,行業(yè)相關,10,行業(yè)相關,呼吸運動引起的胸廓容積變化,11,行業(yè)相關,（2）呼吸運動形式,平靜呼吸 吸氣主動、呼氣被動 用力呼吸 吸氣主動、呼氣主動 胸式呼吸 肋間外肌活動為主 腹式呼吸 膈肌活動為主,成人：胸式和腹式混合式呼吸,嬰幼兒：腹式呼吸為主,妊娠后期：胸式呼吸

3、為主,12,行業(yè)相關,2. 肺內壓: 指肺泡內的壓力。,（1）呼吸過程中肺內壓的變化,肺內壓,吸氣,初： 大氣壓,末：= 大氣壓,呼氣,初： 大氣壓,末：= 大氣壓,13,行業(yè)相關,呼吸過程中肺內壓、胸內壓及呼吸氣容積的變化過程,14,行業(yè)相關,（2）人工呼吸的原理,定義：人為地造成肺內壓和大氣之間的壓力差來維持肺通氣。,人工呼吸機 口對口的人工呼吸法 有節(jié)律性地擠壓胸廓的負壓通氣,方法：,前提：呼吸道通暢,15,行業(yè)相關,胸膜臟、壁兩層在肺根處互相反折移行，在兩肺周圍分別形成兩個互不相通、完全封閉的腔。,（1）胸膜腔特點：,潛在腔隙,少量漿液,潤滑作用,漿液分子的內聚力,兩層胸膜貼附,3.

4、胸膜腔內壓,胸膜腔：,16,行業(yè)相關,氣胸：,胸膜破裂，胸膜腔與大氣相通，空氣將立即進入胸膜腔內，形成氣胸。,17,行業(yè)相關,胸內壓 大氣壓,胸內負壓,胸膜腔,（2）胸膜腔內壓及其測定：,18,行業(yè)相關,（3）胸膜腔負壓的形成：,生長速度：胸廓肺,（4）胸膜腔負壓的生理意義,維持肺泡擴張狀態(tài)，并隨胸廓的運動而張縮，保證肺通氣和肺換氣,降低中心靜脈壓，促進胸腔淋巴液和靜脈血回流。,19,行業(yè)相關,（二）肺通氣的阻力,1彈性阻力,概念：彈性組織受外力作用發(fā)生變形時所產生的對抗變形的力。,度量指標：順應性,順應性：指在外力作用下彈性組織的可擴張性。,順應性,彈性阻力,20,行業(yè)相關,（1）肺的彈性阻

5、力與順應性：,肺組織：彈性纖維和膠原纖維的彈性回縮力,肺泡內：液-氣界面所產生的表面張力,（2）肺泡表面張力與肺表面活性物質,肺表面活性物質：,降低彈性阻力,維持大小肺泡的穩(wěn)定性,防止肺水腫,（3）胸廓的彈性阻力和順應性,21,行業(yè)相關,表面張力,22,行業(yè)相關,呼吸膜、肺泡表面張力與肺表面活性物質,23,行業(yè)相關,肺泡上皮C：,型,二軟脂酰卵磷脂,肺泡氣液交界面的表面張力,肺泡上皮C,組織間隙,毛細血管內皮C,肺泡上皮基膜,含表面活性物質的液體層,（分泌C）,1 m,型,呼吸膜：,毛細血管肌膜,24,行業(yè)相關,2.非彈性阻力,定義：在氣體流動時產生的，并隨流速加快而增加，故為動態(tài)阻力。,包括

6、慣性阻力、粘滯阻力和氣道阻力。,（1）氣道阻力,定義：由氣體流經呼吸道時，氣體分子間及氣體分子與呼吸道壁之間的摩擦所產生阻力 。,分布：鼻、聲門、直徑2 mm以上細支氣管、氣管等部位。,25,行業(yè)相關,（2）影響氣道阻力的因素,氣流速度 氣流形式 管徑大小（呼吸性細支氣管）,氣道的跨壁壓 肺實質對氣道壁的外向放射狀牽引作用 神經系統對氣道管壁平滑肌舒縮活動的調節(jié) 化學因素,阻力,層流,阻力,湍流,阻力,26,行業(yè)相關,二、肺通氣功能的評價 （一）肺容積：是指肺內氣體的容積,1. 潮氣量：每次吸入或呼出的氣量。,2. 補吸氣量：平靜吸氣末， 再盡力吸入的氣量。,正常成人：400500 ml,正常

7、成人：15001800 ml,3. 補呼氣量：平靜呼氣末，再用力呼出的氣量。,正常成人：10001500 ml,4. 殘氣量：,用全力呼氣后，肺內所留的氣體量。,（余氣量）,正常成人：10001500 ml,（吸氣儲備量）,（呼氣儲備量）,27,行業(yè)相關,肺容積和肺容量示意圖,28,行業(yè)相關,1. 深吸氣量（inspiratory capacity）：1+2 2. 功能殘氣量（functional residual capacity）：3+4 3. 肺活量：盡力吸氣后，從肺內所能呼出的最大氣量（vital capacity）。 4. 用力呼氣量 ：指盡力最大吸氣后再盡力盡快呼氣時，在一定時間內

8、所能呼出的氣量。 常用：1秒用力呼氣量（FEV1） 5. 肺總量：1+2+3+4,（二）肺容量：,是肺容積中兩項或兩項以上的聯合氣量。,29,行業(yè)相關,1每分通氣量：潮氣量頻率 2最大隨意通氣量（自學） 3無效腔和肺泡通氣量,（三）肺通氣量和肺泡通氣量,每分肺泡通氣量= （潮氣量-解剖無效腔容量）呼吸頻率,肺泡無效腔,無效腔：,解剖無效腔,生理無效腔,30,行業(yè)相關,不同呼吸頻率和潮氣量時肺通氣量和肺泡通氣量,深而慢的呼吸比淺而快的呼吸效率高。,31,行業(yè)相關,第三節(jié) 肺換氣和組織換氣,一、肺換氣和組織換氣的基本原理 （一）氣體的擴散,肺換氣：肺泡 血液 組織換氣：血液 組織,動力：,氣體的分

9、壓差,方式：擴散,32,行業(yè)相關,（二）氣體擴散速率及影響因素,1. 氣體的分壓差：正比,2. 氣體的分子量和溶解度,S（溶解度） MW d（擴散速率） O2：2.14 ml/L 32 3.78 CO2: 51.5 ml/L 44 77.64,dCO2 20dO2,CO2的擴散速率大于O2,33,行業(yè)相關,3. 擴散面積和距離 與擴散面積成正比，與擴散距離成反比 4. 溫度 ：正比,34,行業(yè)相關,二、肺 換 氣,（一）肺換氣過程,35,行業(yè)相關,（二）影響肺換氣的因素 1. 呼吸膜的厚度,厚度,2. 呼吸膜的面積,擴散速率,擴散量,面積,擴散速率,擴散量,3. 通氣血流比值=,每分肺泡通氣量

10、（VA）,每分肺血流量（Q）,= 0.84,呼吸膜結構示意圖,36,行業(yè)相關,通氣/血流比值可能出現的三種情況,VA / Q,肺泡無效腔,肺泡氣更新率,VA / Q,功能性動-靜脈短路,血中PO2 PCO2,37,行業(yè)相關,通氣/血流比值可能出現的三種情況,38,行業(yè)相關,（三）肺擴散容量（自學）,三、組織換氣,39,行業(yè)相關,40,行業(yè)相關,第四節(jié) 氣體在血液中的運輸,運輸形式：,物理溶解：量少，是化學結合的前提,化學結合：量多，以物理溶解為前提,O2 、CO2溶解化學結合溶解,41,行業(yè)相關,一、氧的運輸 （一）氧在血液中存在的形式,血液中O2和CO2的含量（ml/100 ml 血液）,以

11、Hb為主要運輸工具,42,行業(yè)相關,1Hb分子的結構,43,行業(yè)相關,Hb + O2,HbO2,PO2高,PO2低,44,行業(yè)相關,2Hb與O2結合的特征,（1）反應快，可逆，不需酶，反應方向取決于PO2高低 （2）Fe2+與O2 結合后仍是二價鐵 （3）1分子Hb可以結合4分子O2,氧容量：,100ml血液中Hb所能結合的最大O2量,氧含量：,100ml血液中Hb實際結合的O2量,氧飽和度：,血氧含量,PO2,血氧容量,100%,Hb量,（4）Hb的變構效應：,緊密型（T型）：去氧Hb,疏松型（R型）：氧合Hb,45,行業(yè)相關,氧解離曲線,46,行業(yè)相關,二、CO2的運輸,2. 化學結合：,

12、1. 物理溶解：5%,（1）碳酸氫鹽形式：88%,血漿,CO2,CO2,H2O,CA,H2CO3,H+,HCO3 -,Na+,HCO3 -,NaHCO3,Cl -,紅細胞,（一）CO2的運輸形式,47,行業(yè)相關,（2）氨基甲酸血紅蛋白形式：7%,HbNH2 + CO2,HbNHCOOH,氧合作用,HbNHCOO-,H+,調節(jié)因素：,在組織,在肺,HbO2的酸性高，不易與CO2結合 還原Hb的酸性低，容易與CO2結合,48,行業(yè)相關,（二）CO2解離曲線,表示血液中CO2 含量與PCO2 關系的曲線。 血液CO2 含量隨PCO2上升而增加。 與氧解離曲線不同，二者之間接近線性關系而不是S形曲線，

13、而且沒有飽和點。 因此，CO2 解離曲線的縱坐標不用飽和度而用濃度表示。 血液流經肺時每100 ml血液釋出4 ml的CO2。,49,行業(yè)相關,CO2解離曲線,50,行業(yè)相關,（三）O2與Hb的結合對CO2運輸的影響,O2與Hb結合將促使CO2釋放，這一效應稱為何爾登效應。 可見O2和CO2的運輸相互影響。 CO2通過波爾效應影響O2的結合和釋放。 O2又通過何爾登效應影響CO2的結合和釋放。,51,行業(yè)相關,第五節(jié) 呼吸運動的調節(jié),脊髓 腦橋 高位腦,一、呼吸中樞與呼吸節(jié)律的形成,基本中樞：延髓,52,行業(yè)相關,呼吸中樞示意圖,腦橋,延髓,53,行業(yè)相關,二、呼吸的調節(jié)神經調節(jié)為主,（一）化

14、學感受性反射對呼吸運動的調節(jié),1. 化學感受器：適宜刺激為O2、CO2 和H+ 等化學物質。,外周化學感受器：頸動脈體和主動脈體,中樞化學感受器：延髓腹外側淺表部,反射弧,54,行業(yè)相關,外周化學感受器,中樞化學感受器,55,行業(yè)相關,56,行業(yè)相關,2. CO2、H+ 和O2對呼吸的調節(jié),A、一定范圍內動脈血中的PCO2對維持呼吸和呼吸中樞的興奮性是必要的。,B、吸入氣中CO2適當,閾值：動脈血 PCO2 40 mmHg,PCO2適當,呼吸 加深加快,過量,（吸入氣中CO2濃度超過7%）,呼吸中樞,呼吸,（-）,（-）,（1）動脈血液中 CO2分壓對呼吸的調節(jié),過量,呼吸中樞,CO2麻醉,（

15、-）,（吸入氣中CO2濃度超過15%）,57,行業(yè)相關,動脈血中單純PCO2、PO2、pH變化時的肺泡通氣反應,58,行業(yè)相關,兩條途徑：,頸A體,主A體,化學感受器,竇N,迷走N,延髓,呼吸加深加快,PCO2,腦脊液中,H2CO3,H+,中樞化學感受器,舌咽N,傳出N,PCO2,H2O,CA,HCO3-,延髓,（動脈血）,（+）,呼吸中樞,（+）,（+）,透過血-腦屏障,血腦屏障通透性,59,行業(yè)相關,（2）動脈血液中H+對呼吸的調節(jié),外周化學感受器,呼吸加快加深,（+）,動脈血 H+,（3）動脈血液中O2分壓對呼吸的調節(jié),吸入氣中O2含量 10%,動脈血PO2 8kPa,低氧或缺氧,外周化

16、學感受器,呼吸加快加深,呼吸中樞（+）,60,行業(yè)相關,3CO2、H+ 和O2在調節(jié)呼吸中的相互作用, PCO2,H+,增強CO2的作用,H+,CO2 排出,PCO2,抵消了一部分H+ 的刺激作用,PO2,呼出較多的CO2,PCO2 和H+,減弱了低O2 的刺激作用,61,行業(yè)相關,PCO2、PO2、pH對肺泡通氣的綜合影響,62,行業(yè)相關,（二）肺牽張反射（黑-伯反射）,定義：由肺擴張或縮小萎陷所引起的吸氣抑制或吸氣興奮的反射性呼吸變化,肺擴張反射（pulmonary inflation reflex）,肺萎陷反射（pulmonary deflation reflex）,63,行業(yè)相關,肺的神經支配,64,行業(yè)相關,肺牽張反射（黑-伯反